[发明专利]后处理混合器结构、发动机和工程机械

说明书

本发明的实施例提供了一种后处理混合器结构、发动机和工程机械，其中后处理混合器结构包括：壳体，设有腔体；隔板，设于腔体内，将腔体分隔为第一腔和第二腔；喷嘴，设于壳体；混合组件，设于第一腔内；内壳，设于第二腔内，内壳、隔板以及壳体围设出第三腔；扰流结构，设于第三腔内。本发明的技术方案中，通过在第二腔内设置内壳，尿素喷雾经过混合组件后与内壳的壳壁接触，由于内壳设于壳体内部，内壳与尾气的温差极小，有利于减少对流换热，提升尿素热解效率，确保生成的氨气的浓度，及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，以满足道路国六排放法规的要求。

技术领域

本发明的实施例涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种后处理混合器结构、一种发动机和一种工程机械。

背景技术

自颁布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》及《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称“国六”)以来，后处理混合器的基本布置型式有圆筒直列式、U型、S型、箱式等，根据不同布置型式，混合器的设计有很大的区别。

相关技术的后处理混合器，喷嘴以喷雾的形式喷射出尿素，尿素喷雾先后经过混合组件与扰流结构。经过混合组件后的尿素喷雾一部分会直接与封装壳体接触，由于尾气与封装壳体存在温度差，两者会产生对流换热，尿素热解效率降低，导致生成的氨气浓度不足，不能及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应。

发明内容

为了解决或改善上述技术问题至少之一，本发明的实施例的一个目的在于提供一种后处理混合器结构。

本发明的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述后处理混合器结构的发动机。

本发明的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述后处理混合器结构或发动机的工程机械。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种后处理混合器结构，包括：壳体，壳体内设有腔体；隔板，设于腔体内，隔板与腔体的内壁连接，隔板将腔体分隔为第一腔和第二腔；喷嘴，设于壳体，喷嘴与第一腔连通；混合组件，设于第一腔内；内壳，设于第二腔内，内壳、隔板以及壳体围设出第三腔；扰流结构，设于第三腔内。

根据本发明提供的后处理混合器结构的实施例，通过在第二腔内设置内壳，尿素喷雾经过混合组件后与内壳的壳壁接触，由于内壳设于壳体内部，内壳与尾气的温差极小，有利于减少对流换热，提升尿素热解效率，确保生成的氨气的浓度，及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，以满足道路国六排放法规的要求。

具体而言，后处理混合器结构包括壳体、隔板、喷嘴、混合组件、内壳以及扰流结构。其中，壳体可以理解为后处理混合器结构的封装壳体，壳体内设有腔体。隔板设于腔体内，隔板与腔体的内壁连接，通过设置隔板，能够将腔体分隔为第一腔和第二腔。值得说明的是，隔板与壳体为一体式结构，相对于后加工的方式而言，力学性能好，连接强度更高，有利于减少零部件的数量，提高零部件的集成化程度。当然，隔板与壳体还可以为可拆卸连接，或通过焊接等其它方式相对固定。

进一步地，喷嘴设于壳体，喷嘴与第一腔连通，喷嘴能够向第一腔喷射尿素。喷嘴以喷雾的形式喷射出尿素，形成尿素喷雾。进一步地，混合组件设于第一腔内，混合组件能够将尿素喷雾产生的氨气与尾气进行混合。氨气(NH₃)作为还原剂，能够与尾气中的氮氧化物(NO_X)在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成氮气(N₂)和水(H₂O)。尿素喷射系统根据柴油机工况、SCR催化器实时温度等信息计算出所需的尿素含量，将车用尿素水溶液通过喷嘴喷入混合器。尿素水溶液被尾气加热后，分解生成氨气。氨气与尾气在混合器的气流组织作用下混合，形成混合气。

进一步地，内壳设于第二腔内，内壳、隔板以及壳体围设出第三腔。扰流结构设于第三腔内，扰流结构能够将氨气与尾气进一步混合，从而氨气能够与尾气中的氮氧化物充分反应。